金工实习.docx
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金工实习.docx
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金工实习
金工实习报告
太原理工大学
学院:
基础学院
班级:
姓名:
学号:
第一部分热加工
一.热处理实习
1.热处理学习过程
(1)观看教学视频,了解热处理的方法及其应用
(2)观察老师演示不同热处理的方法对于同一工件加工
(3)学习硬度计的使用,直观感受到不同热处理方法的目的
2.热处理的方法
(1)退火
Ⅰ.定义:
将金属加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却,有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺。
Ⅱ.目的:
降低硬度,改善切削加工性;消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷;均匀材料组织和成分,改善材料性能或为以后热处理做组织准备。
(2)正火
Ⅰ.定义:
正火,又称常化。
将钢件加热到Ac3(对于亚共析钢)和Acm(对于过共析钢)以上30~50℃,保温适当时间后,在自由流动的空气中均匀冷却,得到珠光体类组织(一般为S)的热处理称为正火。
Ⅱ.目的:
去除材料的内应力调整材料的硬度(一般为提高),塑性略降低
(3)淬火
Ⅰ.定义:
淬火是把钢加热到临界温度以上,保温一定时间,然后以大于临界冷却速度进行冷却,从而获得以马氏体为主的不平衡组织(也有根据需要获得贝氏体或保持单相奥氏体)的一种热处理工艺方法。
Ⅱ.目的:
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体组织,然后配合以不同温度的回火,以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。
也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
(4)回火
Ⅰ.定义:
将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度Ac1(加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度)的适当温度,保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理工艺。
或将淬火后的合金工件加热到适当温度,保温若干时间,然后缓慢或快速冷却。
一般用于减小或消除淬火钢件中的内应力,或者降低其硬度和强度,以提高其延性或韧性。
淬火后的工件应及时回火,通过淬火和回火的相配合,才可以获得所需的力学性能。
Ⅱ.分类
1低温回火
工件在150~250℃进行的回火。
目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性,降低淬火残留应力和脆性
回火后得到回火马氏体,指淬火马氏体低温回火时得到的组织。
力学性能:
58~64HRC,高的硬度和耐磨性。
应用范围:
主要应用于各类高碳钢的工具、刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳及表面淬火的零件等。
2中温回火
工件在350~500℃之间进行的回火。
目的是得到较高的弹性和屈服点,适当的韧性。
回火后得到回火屈氏体,指马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着极其细小球状碳化物(或渗碳体)的复相组织。
力学性能:
35~50HRC,较高的弹性极限、屈服点和一定的韧性。
应用范围:
主要用于弹簧、发条、锻模、冲击工具等。
3高温回火
工件在500~650℃以上进行的回火。
目的是得到强度、塑性和韧性都较好的综合力学性能。
回火后得到回火索氏体,指马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着细小球状碳化物(包括渗碳体)的复相组织。
力学性能:
25~35HRC,较好的综合力学性能。
应用范围:
广泛用于各种较重要的受力结构件,如连杆、螺栓、齿轮及轴类零件等。
工件淬火并高温回火的复合热处理工艺称为调质。
调质不仅作最终热处理,也可作一些精密零件或感应淬火件预先热处理。
二.锻压
1.学习过程
(1)观看教学视频,了解各种锻压方法及锻压机器设备
(2)老师示范自由锻,讲授注意事项及工艺流程
(3)自由练习,熟悉锻压工具的使用方法
(4)每人实际操作,亲手锻压工件,制作锤子的毛坯
2.特点
①锻压可以改变金属组织,提高金属性能。
铸锭经过热锻压后,原来的铸态疏松、孔隙、微裂等被压实或焊合;原来的枝状结晶被打碎,使晶粒变细;同时改变原来的碳化物偏析和不均匀分布,使组织均匀,从而获得内部密实、均匀、细微、综合性能好、使用可靠的锻件。
锻件经热锻变形后,金属是纤维组织;经冷锻变形后,金属晶体呈有序性。
②锻压是使金属进行塑性流动而制成所需形状的工件。
金属受外力产生塑性流动后体积不变,而且金属总是向阻力最小的部分流动。
生产中,常根据这些规律控制工件形状,实现镦粗拔长、扩孔、弯曲、拉深等变形。
③锻压出的工件尺寸精确、有利于组织批量生产。
模锻、挤压、冲压等应用模具成形的尺寸精确、稳定。
可采用高效锻压机械和自动锻压生产线,组织专业化大批量或大量生产。
4锻压的生产过程包括成形前的锻坯下料、锻坯加热和预处理;成形后工件的热处理、清理、校正和检验。
3.基本方式
①锻造。
它是在加压设备及工(模)具的作用下,使坯料、铸锭产生局部或全部的塑性变形,以获得一定几何尺寸、形状和质量的锻件的加工方法。
锻造包括自由锻造和模型锻造。
②板料冲压。
利用冲裁力或静压力,使金属板料在冲模之间受压产生分离或成形而获得所需产品的加工方法。
③轧制。
利用轧制力(摩擦力),使金属在回转轧辊的间隙中受压变形而获得所需产品的加工方法。
轧制生产所用原材料主要是钢锭,扎制产品有型钢、钢板、无缝钢管等。
④挤压。
利用强大的压力,使金属坯料从挤压模的模孔内挤出并获得所需产品的加工方法。
挤压的产品有各种形状复杂的型材,以及轴承的内、外圈。
⑤拉拔。
利用拉力,使金属坯料从拉模孔拉出,并获得所需产品的加工方法。
拉拔产品有线材、薄壁管和各种特殊几何形状的型材。
三.铸造
1.学习过程
(1)观看学习视频,了解铸造的不同方法及其工艺流程,以及相应的适用范围
(2)老师演示砂型铸造的工艺流程,并讲授注意事项
(3)亲自进行砂箱的制作
2.工艺流程
1)生产工艺准备,根据要生产的零件图、生产批量和交货期限,制定生产工艺方案和工艺文件,绘制铸造工艺图;
2)生产准备,包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、砂箱等工艺装备;
3)造型与制芯;
4)熔化与浇注;
5)落砂清理与铸件检验等主要工序。
3.造型步骤
①将模型置于砂箱中,填砂造型;
②翻转下型,修光平面,撒分型砂;
③放浇口,造上型,扎通气孔;
5外浇口,开内浇口,修型,合箱。
四.焊接
1.学习过程
(1)观看教学视频,了解焊接技术的不同分类及其操作规程
(2)老师示范气割与气焊的操作
(3)亲自进行气割,熟悉气割的机器设备及使用方法
(4)老师示范电焊的工艺流程,并强调注意事项及安全知识
(5)亲自进行电焊实习,熟练掌握电焊的基本操作及安全规程
2.焊接方法
(1)熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。
熔焊时,热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化,形成熔池。
熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。
(2)压焊是在加压条件下,使两工件在固态下实现原子间结合,又称固态焊接。
常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压力作用下连接成为一体。
(3)钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件,填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散,从而实现焊接的方法。
3.气割原理
是利用可燃气体与氧气混合燃烧的火焰热能将工件切割处预热到一定温度后,喷出高速切割氧流,使金属剧烈氧化并放出热量,利用切割氧流把熔化状态的金属氧化物吹掉,而实现切割的方法。
金属的气割过程实质是铁在纯氧中的燃烧过程,而不是熔化过程。
第二部分冷加工
五.数控机床
1.学习过程
(1)观看教学视频,了解数控机床的机械结构与软件控制
(2)老师演示数控线加工机床的原理,介绍其自动编程的过程,并演示其加工工艺品的全部过程
(3)老师讲解数控车床的编程原理及其方法
(4)老师演示数控车床加工工艺品的全部过程
2.绝对编程与增量编程
确定轴移动的指令方法有绝对指令和增量指令两种。
绝对指令是对各轴移动到终点的坐标值进行编程的方法,称为绝对编程法。
增量指令是用各轴的移动量直接编程的方法,称为增量编程法。
.3.数控机床的手工编程和自动编程的优缺点
手工编程多用于数控车和加工中心加工比较简单的产品时。
优点:
是方便快捷,并且可以省略很多走空刀的地方。
最大地优化加工路径。
缺点:
无法编制复杂工件比如非常规曲面的程序,同时手工编程对编程人员有较高的要求,又要水平高,又要细心。
自动编程多用于加工复杂工件。
优点:
由软件生成,可信度高,数据准确,可加工可以用软件模拟出来的任意可加工曲面。
缺点:
前期准备时间长,需要用软件建立模型,再设置刀具和毛坯等等,不适于简单工件的加工。
程序冗长,一个复杂曲面的加工程序可能达到几十兆大小,需要在线加工,机床内存无法存储这么大的程序。
加工路径不灵活,可能会有很多空行程。
六.车床
1.学习过程
(1)老师介绍车床的结构,及其功能和使用方法
(2)亲自熟悉车床的基本使用方法
(3)老师示范用车床车削毛坯,将其车成圆柱状,圆锥状及花纹面
(4)亲自实践工件车削过程,熟悉车床的使用
(5)对零件进一步加工,进行打磨和加工螺纹
2.组成部分
(1)
主轴箱:
又称床头箱,它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速,同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。
主轴箱中的主轴是车床的关键零件。
(2)进给箱:
又称走刀箱,进给箱中装有进给运动的变速机构,调整其变速机构,可得到所需的进给量或螺距,通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。
丝杠与光杠:
用以联接进给箱与溜板箱,并把进给箱的运动和动力传给溜板箱,使溜板箱获得纵向直线运动。
(3)溜板箱:
是车床进给运动的操纵箱,内装有将光杠和丝杠的旋转运动变成刀架直线运动的机构,通过光杠传动实现刀架的纵向进给运动、横向进给运动和快速移动,通过丝杠带动刀架作纵向直线运动,以便车削螺纹。
(4)刀架:
有两层滑板(中、小滑板)、床鞍与刀架体共同组成。
用于安装车刀并带动车刀作纵向、横向或斜向运动。
(5)尾架:
安装在床身导轨上,并沿此导轨纵向移动,以调整其工作位置。
尾架主要用来安装后顶尖,以支撑较长工件,也可安装钻头、铰刀等进行孔加工。
(6)床身:
是车床带有精度要求很高的导轨(山形导轨和平导轨)的一个大型基础部件。
用于支撑和连接车床的各个部件,并保证各部件在工作时有准确的相对位置。
3.操作规程
(1)车床开机前,首先检查油路和转动部件是否灵活正常,开机时要穿紧身工作服,袖口扣紧,长发要带防护帽,禁止戴手套,切削工件和磨刀时必须戴眼镜。
(2)开机时要观察设备是否正常,车刀要夹牢固,吃刀深度不能超过设备本身的负荷,刀头伸出部份不要超出刀体高度的1.5倍,转动刀架时要把大刀退回到安全的位置,防止车刀碰撞卡盘,上落大工件,床面上要垫木板。
用吊车配合装卸工件时,夹盘未夹紧工件不允许卸下吊具,并且要把吊车的全部控制电源断开。
工件夹紧后车床转动前,须将吊具卸下。
(3)使用砂布磨工件时,砂布要用硬木垫,车刀要移到安全位置、刀架面上不准放置工具和零件,划针盘要放牢。
(4)车床变换转速应停止车床转动后方可以转换,以免碰伤齿轮,开车时,车刀要慢慢接近工件,以免屑沫崩伤人或损坏工件。
(5)车床工作时间不能随意离开工作岗位,禁止玩笑打闹,有事离开必须停机断电,工作时思想要集中,机器运转中不能测量工件,不能在运转中的车床附近更换衣报,未能取得上岗证的人员不能单独操作车床。
七.铣床刨床磨床
1.学习过程
(1)老师介绍铣床的结构,及其功能和使用方法
(2)亲自熟悉铣床的基本使用方法
(3)老师示范用铣床车削毛坯,使不规则的毛坯成为规则的长方体
(4)亲自实践铣床的加工过程
(5)进一步加工,进行打磨
(6)认识刨床和磨床
2.铣床和刨床的区别
铣床:
是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。
铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外,还能加工比较复杂的型面,效率较刨床高,在机械制造和修理部门得到广泛应用。
刨床:
用刨刀对工件的平面、沟槽或成形表面进行刨削的直线运动机床。
使用刨床加工,刀具较简单,但生产率较低(加工长而窄的平面除外),因而主要用于单件,小批量生产及机修车间。
牛头刨床:
因滑枕和刀架形似牛头而得名,刨刀装在滑枕的刀架上作纵向往复运动,多用于切削各种平面和沟槽。
3.顺铣和逆铣的特点
(1)顺铣时,每个刀的切削厚度都是有小到大逐渐变化的。
当刀齿刚与工件接触时,切削厚度为零,只有当刀齿在前一刀齿留下的切削表面上滑过一段距离,切削厚度达到一定数值后,刀齿才真正开始切削。
逆铣使得切削厚度是由大到小逐渐变化的,刀齿在切削表面上的滑动距离也很小。
而且顺铣时,刀齿在工件上走过的路程也比逆铣短。
因此,在相同的切削条件下,采用逆铣时,刀具易磨损。
(2)逆铣时,由于铣刀作用在工件上的水平切削力方向与工件进给运动方向相反,所以工作台丝杆与螺母能始终保持螺纹的一个侧面紧密贴合。
而顺铣时则不然,由于水平铣削力的方向与工件进给运动方向一致,当刀齿对工件的作用力较大时,由于工作台丝杆与螺母间间隙的存在,工作台会产生窜动,这样不仅破坏了切削过程的平稳性,影响工件的加工质量,而且严重时会损坏刀具。
(3)逆铣时,由于刀齿与工件间的摩擦较大,因此已加工表面的冷硬现象较严重。
(4)顺铣时,刀齿每次都是由工件表面开始切削,所以不宜用来加工有硬皮的工件。
(5)顺铣时的平均切削厚度大,切削变形较小,与逆铣相比较功率消耗要少些(铣削碳钢时,功率消耗可减少5%,铣削难加工材料时可减少14%)。
钳工
1.学习过程
(1)老师演示虎钳及各种锉刀的使用方法
(2)亲自使用锉刀对铣床加工的工件进行进一步处理,对其钻眼,打磨
2.工作范围
主要有划线、加工零件、装配、设备维修和创新技术。
(1)划线对加工前的零件进行划线。
(2)加工零件对采用机械方法不太适宜或不能解决的零件以及各种工、夹、量具以及各种专用设备等的制造,要通过钳工工作来完成。
(3)装配将机械加工好的零件按机械的各项技术精度要求进行组件、部件装配和总装配,使之成为一台完整的机械。
(4)设备维修对机械设备在使用过程中出现损坏、产生故障或长期使用后失去使用精度的零件要通过钳工进行维护和修理。
(5)创新技术为了提高劳动生产率和产品质量,不断进行技术革新,改进工具和工艺,也是钳工的重要任务。
总之,钳工是机械制造工业中不可缺少的工种。
3.手工制作手锤的工艺过程
(1)下料:
将方料装夹在虎钳上,用手锯按下料尺寸锯切,应保证锯切断面平整
(2)挫平面:
在虎钳上装夹,先用粗平锉刀按交叉挫法粗挫四个长方形侧面,并挫平两端面。
然后,用细平锉刀按顺挫法锉削,达到全部表面粗糙度和尺寸要求。
(3)划线
(4)锯切,粗挫:
按图上虚线锯切斜面,然后用粗平挫进行粗挫
(5)细挫:
用细平挫、半圆锉锉削锤头和扁嘴的弧线,并用样板检验,达到全部表面粗糙度Ra值和尺寸要求,然后用平挫锉削SR80mm的球面
(6)钻孔,套螺纹:
按图上尺寸要求划出中心孔线,并打样冲眼,然后用Φ8.5mm的钻头在台钻上钻孔,再用M10的丝锥攻螺纹,最后挫掉毛刺
(7)热处理
九.总结
通过两周的金工实习,亲手做出了一把简单的小锤子。
更重要的是我认识了八大工种,并能较为熟悉地简单实用几种金属工艺加工的工具,如:
车床,铣床,电焊等。
也激发了我对工业生产的兴趣,为我学习未来三年的知识提供了学习的兴趣,争取在工科的学习过程中,学有所成,学有所专,在求实中创新,在实践中学习。
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